JPH04502996A - 単一センサカラー画像化システムのための圧縮方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 単一センサカラー画像化システムのための圧縮方法及び装置技術分野 本発明は、単一チップカラー画像センサからの画像データに対し、その格納また は伝送に先立って、視覚損失のないデータ圧縮処理を容易に行うための方法及び 装置に関する。

先行技術の説明 電子カメラでは、カラー画像を生成するために、カラービームスプリッタ及び各 々が赤、緑、青色に対応した３個の画像センサが用いられる。しかし、カメラの 小型化及びコスト低廉化の面から、カラーフィルタパターンに重畳された単一セ ンサを用いてカラー画像を生成することも可能である。この方法ではセンサ出力 信号は適切に処理され、３個のカラー信号がデマルチブレックス及び補間を受け る。

カラーフィルタパターンとしては種々のものが可能である。’Ｃｏ１ｏｒ　Ｆｌ ｌｔｅｒｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ　ｆｏ ｒ　０ｎｅ−Ｃｈｉｐ　Ｃａｍｅｒａｓ’　（Ｋ、　Ａ、　Ｐａｒｕｌｓｋｉ著 ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｌｏｎｓ　ｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｄｅｖｉ ｃｅｓ、　Ｖｏｌｕｍｅ　ＥＤ−３２，ＮｕＴｎｂｅｒ　８．Ａｕｇｕｓｔ　１ ９８５、Ｐａｇｅｓ　１３８１−１３８９）というタイトルの文献には、いくつ かのオブシッンが記載されている。

単一チップのカラーセンサは、ビデオカメラやカムコーダ等と同様、電子スチー ルカメラにも使用することができる。高品質で低ノイズのカラー画像を保存する ため、電子カメラではアナログ保存よりもデジタル保存またはデジタル記録を採 用することが好ましい。米国特許第４，１３１，９１９　（発明の名称：　「電 子スチールカメラ」；　出願人：Ｇａｒｅｔｈ　Ａ、Ｌｌｏｙｄ及び５ｔｅｖｅ ｎ　Ｊ、５ａｓｓｏｎ；　本発明の譲受人であるイーストマン　コダック　カン パニーへ譲渡）には、デジタル磁気テープによる記録を行う電子スチールカメラ について記載されている。デジタル記録は、また固体（ソリッドステート）メモ リカードを用いることによっても行える。これら全ての場合において、デジタル データ圧縮を採用して画像表示に要求されるデータ量を減縮できたならば、記録 可能なデジタル画像数を増加させ、また画像毎の所要記録時間を減少させること が出来る。

従来におけるカラーカメラからの画像用データ圧縮方法では、直接デジタル化さ れたセンサ出力信号の代わりに、デマルチブレックス及び補間された３色データ が使用されている。こうしたアプローチの一例が、米国特許第４．７９７．７２ ９（発明の名称：　「エラー許容型画像圧縮アルゴリズムのためのシステム」　 ；出願人：Ｙ、　Ｔ、　Ｔ＋ｓａｉ　；　この特許もまたイーストマン　コダッ ク　カンパニーへ譲渡されている）に開示されている。

色補間処理では、デジタル化センサ出力からのデータの単一「面」を３個取り出 し、それぞれが赤、緑及び青の各色情報に対応した３面とする。各色面は、セン サと同じピクセル数を有する。画像圧縮はこれら３つの面上で直接行うことがで きるが、効率を一層高めるにはＲＧＢデータから派出したＹＩＱ色空間で行われ る。圧縮処理後、総データ量は「原」デジタル化センサ出力データよりも大幅に 低減しているはずであり、そうでなければ圧縮の目的が果たされていないことに なる。逆圧縮によって対応色空間内のカラー画像が再構成され、このカラー画像 はその後更に処理され、表示され、或は印刷に供され得る。

色補間自体によっては原画像の情報エントロピーは増大しない。その代わりに重 複データ量が増大し、この結果、従来の圧縮方法ではデジタル化センサ出力信号 を直接圧縮した場合よりも効率が落ちる。実行コスト、システムの複雑さ、所要 演算時間を考慮すれば、デマルチブレックスされ補間されたデータを圧縮すると いうアプローチは賢明ではなかろう。

さて今、センサ出力データの直接圧縮を如何にして効率よく行うかということを 考えてみる。ＣＦＡ　（カラーフィルタアレイ）ではセンサ出力データに対して カラーバターニングが行われるので、データの相関分布に多くの断絶部が生じて しまい、圧縮効率が低下する。センサ出力データを単一の輝度画像記録として扱 うことにより、均一に飽和した色が極めてごちゃごちゃした画像として現れる。

この画像は、伸張するときに画質の視覚的ロスを抑制するための所要ビットレー トが大きい。更に、カラーフィルタアレイを介してまばらにサンプルされたカラ ー画像データは、エラーに対して極めて過敏である。データ中にエラーが一つあ っただけで、エラーの位置、カラーフィルタアレイのパターン、そして色捕間に より、複雑なエラーパターンが生じてしまう。従って、カラーセンサ出力へ直接 加えるデータ圧縮処理は、効果に乏しい。

従って、センサ出力データをもっと有効に活用し、且つシステムを実行する際の 複雑さを最小限に抑制できる新しいワンチップカラー画像圧縮方法が望ましい。

発明の要約 本発明は、カラーフィルタアレイ（ＣＦＡ）を使用する形態の単一チップＣＣＤ 撮像器から得られたカラー画像を圧縮するための方法、及びリアルタイムシステ ムアーキテクチャ−を提供することにある。本発明方法の第１ステツプは、デジ タル化カラーセンサ出力を３個のレコード、即ちその内の−が輝度（緑）でセル に対応した空間位置における赤または青ビクセル値及び補間輝度（緑）信号値の 関数である。第３のステップは、輝度（緑）レコードを線形空間計ｆｆ１（距離 ）から「明度」空間知覚性均−計ｆｆ１（Ｌ＊）に変換することである。第４の ステップは、輝度（緑）及び２個のカラー比レコード（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）を圧縮 して、平均ビット比を低減させることである。圧縮された画像データは、その後 記録或いは伝送される。再生段階において、または受信ステーションにおいて、 逆圧縮が行われる。伸張された赤、緑及び青の各レコードは補間され、これによ りデジタル画像データの３個の完全カラー面が得られる。

この方法は、従来方法に比して少ない時間で少ないストレージを用いて少ないデ ータ量を処理するという点が有利であり、より効率の良い圧縮が可能となる。

以上述べたことから、本発明の主目的は、まずデータを複数のレコードに再編成 してデータ流れの中に存在する不連続性を低減させることにより、カラーセンサ 出力データ上の画像圧縮を行うことにある点が理解される。

本発明の他の目的は、カラー画像データを、圧縮前に、センサ出力データを再編 成及び処理してクロミナンス（ある色と同輝度の参照色との差異）情報上の圧縮 が色比信号上で行われ、また輝度上の圧縮が明度空間計量において行われるよう な方法で処理することにある。

本発明の更に他の目的として、輝度レコードを補間することによりワンチップカ ラーセンサからの画像を圧縮するための方法を提供することにある。これによっ てカラーデータを色比の輝度形式へ変換され、この結果圧縮により生じたエラー が後段の補間処理によって増幅されてしまうことがなくなる。

本発明に係るこれら及び他の目的は、以下の詳細な説明及び図面と関連付けるこ とでより明確となろう。尚、各図において付された同等の符号は同等の要素を示 しており、これら各図面は本開示内容の一部を構成している。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明を採用した電子カメラの概略ブロック図である。

第２図は、第１図における電子カメラからの画像を視認するために用いられる再 生装置の概略ブロック図である。

第３図は、第１図における電子カメラに用いられる型式のカラーフィルタパター ンが形成されたカラー画像ピクセルのマトリックスを示す図である。

第４図は、カラー画像を圧縮するための−の従来方法を示した先行技術のフロー チャート図である。

第５図は、カラーフィルタ補間方法を示したフローチャートである。

第６図は、本発明に係るカメラ処理及び圧縮部の好適な実施例を示すフローチャ ート図である。

第７因は、本発明に係る好適なプレイバック伸張及び処理方法部のフローチャー ト図である。

第８図は、本発明に係る好適な圧縮部のフローチャート図である。

第９図は、本発明に係る好適な伸張部のフローチャート図である。

本発明に係る好適な実施例の説明 第１図は、デジタル電子カメラのブロック図を示す。情景の画像（図示していな い）は、カメラレンズ１０により画像センサ２０上に集束する。画像センサ２０ は、２次元アレイ状に配置された多数の個別センサ素子２ＯＡまたはピクセルか ら成り、二のアレイによつてフォトサイト（第３図参照）が形成されている。

フォトサイトは、カラーフィルタ１８の規則正しいアレイによって覆われている 。

センサ２ＯＡは、適切に着色された入射照明に応答し、センサ素子上への照明入 射強度に対応するアナログ電子信号を発生する。本発明では種々の型式及び次元 性のイメージセンサを使用可能であるが、本実施例では、水平コラム及び垂直ロ ーがそれぞれ１２８０個及び１０２４個のピクセルを持つ電荷結合素子（ＣＣＤ ）センサを採用して説明する。

レンズ孔部１２及びシャッタ１４はレンズ１０とイメージセンサ２０との間に介 挿されており、これによって種々の情景光レベルに対して適切なセンサ照明レベ ルが発生する。イメージセンサ２０前段には、色結合を抑制するために複屈折曇 りフィルタが配置されている。イメージセンサ２０からのアナログ出力信号はア ナログ信号処理器３０により処理される。アナログ信号処理器３０は、例えばプ リアンプ及び相関ダブルサンプル回路を含む。このうち相関ダブルサンプル回路 としては、低ノイズビデオ信号を発生する当業界で周知の回路を使用している。

アナログ信号処理器３０の出力は、Ａ／Ｄ変換器３２によりアナログ形式からデ ジタル形式に変換される。Ａ／Ｄ変換器３２は、各サンプルに対し、８ビツトデ 一タ信号を発生する。

デジタル化されたカラー画像信号は、ブロック４０において処理及び圧縮を受け る。このデジタル処理及び圧縮部４０からの圧縮されたデジタル画像データＩＤ は、デジタル記録部５０内に記録され、その出力を格納画像データＳＩＤとして 使用することになる。デジタルレコーダには、当業界で周知である種々のデジタ ル記録技術、例えばデジタル磁気テープ、デジタル磁気ディスク、光学ディスク または固体メモリカードなどを使用できる。タイミング／制御回路６０は種々の カメラ構成要素を制御し、これによってカメラ露光ボタン（不図示）の押下に応 答して画像を捕捉及び保存する作用を果たす。

第２図には、第１図の電子カメラ内に記録されている画像の表示またはプリント に使用される装置の模式的ブロック図を示す。デジタル再生部７０は、第１図の デジタル記録部５０内に記録されている格納デジタル画像データＳＩＤを再生す るか或いはデジタル／圧縮部４０から直接画像データＩＤを再生させる。デジタ ル画像伸張／処理部７５は、画像伸張及び信号処理を実行して完全解像度のＲＧ Ｂデータを生成する。ビデオ表示処理部８０は特定のビデオ表示部９０で必要と なる特定の信号処理、例えばラインレート変換、ビデオカメラ補正及びＮＴＳＣ 符号化などを行う。ハードコピープリント処理部８２は、特定のハードコピープ リンタ９２で必要となる特定の信号処理を行う。

第３図に、第１図の装置中に組み込まれ、イメージセンサ２０及び個別センサ素 子２ＯＡが重畳されるカラーフィルタパターン１８を示す。３Ｇ（緑）ＣＦＡ（ カラーフィルタアレイ）は、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）、及びＢ（青）の各ビクセルか ら成り１２８０Ｘ１０２４の大きさを持つピクセルパターンである。そのうち、 ４／３はＧピクセルであり、１／８がＲビクセル、そして１／８がＢビクセルを それぞれ占める。第３図に示したＣＦＡパターン及び第１図に示した曇りフィル タパターンは、米国特許第４，６６３，６６１　（発明者Ｊ、Ｗｅｌｄｙ　ｅｔ ａｌ；　発明の名称　「曇りフィルタを備えた単一センサカラービデオカメラ」 ）の記載内容に従って設計されている。尚、この米国特許もまた、イーストマン コダックカンパニーへ譲渡されている。Ｒ及びＢビクセルに対してＧピクセルの 割合が多いのは、画像の輝度分解能を向上させるためである。

Ｇビクセルは、米国特許第２０８，３０２号（発明の名称　「立ち上がり時間ア ーティファクト低減用水平ストライブカラーフィルタを用いたカラー撮像装置」 ；　１９８８年６月１７日出願；　発明者　Ｋｅｎｎｅｔｈ　Ａ、Ｐａｒｕｌｓ ｋｉ）の記載に従って、立ち上がり時間アーティファクトを低減するために水平 ストライブ状に配置されている。この米国特許も、イーストマン　コダック　カ ンパニーへ譲渡されている。

第４図において、前記第１図のデジタル処理及び圧縮部４０の従来のブロック図 は、従来技術の圧縮方法で実行される。ブロック９は第１図のＡ／Ｄコンバータ ３２からのＣＦＡ画像データを表している。この画像データは、各ｉ像毎に１０ ２４ｘ１２８０または約１．３メガバイトのデータから成る。Ａ　３ＧＣＦＡ補 間ブロック１１はＲＧＢ各々に対して全１０２４ｘ１２８０の画像データ面、ま たは３．９メガバイトのデータを形成する。３個の面Ｙ％Ｉ及びＱは、交互にブ ロック１３のＲＧＢ画像データをブロック１５へ供給することによって形成する ことができる。形成された各ＹＩＱ面は１０２４Ｘ１２８０個のビクセルから成 り、これはブロック１３のＫＧＢ画像面と同じ大きさである。画像圧縮は、ブロ ック１７中のブロック１３またはブロック１５の何れかからの３個の面に対して 直接行われる。適切な圧縮形式を採用したシステムは、米国特許ｍ４．７９７． ７２９号（発明の名称　エラー許容画像圧縮アルゴリズムを備えたシステム；発 明者　Ｙ、Ｔ、Ｔｓａｌ）に示されている。

圧縮後、データ総量は大幅に減少する。圧縮されたデータは、第１図のデジタル 記録部５０内に格納される（または、交互に伝送することもできる）。再生時（ または受信時）、第２図のブロック７５に示される画像伸張処理が行われる。

逆伸張処理によってカラー画像は再構成され、このカラー画像はその後次段の処 理、ビデオ表示、または印刷の何れかに供される。この結果、必要とされるバッ ファ格納スペースが増大し、処理時間も延長される。これら２点の不都合は、シ ステムがリアルタイム装置中で実行される時に特に重大となる。

主要な問題は、如何にして処理データ量が増大しないように「原」センサデータ に対して圧縮を施すかということである。ＣＦＡはカラーパターンを画像データ へ導入するので、隣接ピクセル鎖中での相関はそれらが表している色によって変 化する。もし、画像圧縮アルゴリズムが「原」センサデータを輝度データとして 扱うならば、それは高ビットレートと共に、カラー補間に従った視覚的損失のな い品質を要求する極めて［Ｂ　Ｕ　Ｓ　Ｙｌな画像となる。従って、「原」画像 センサデータが色によって区別されない限り、ＣＦＡ画像圧縮は効果を奏しない 。更に、非補間画像中に一つでもエラーが存在したならば、これが最終補間画像 中の複数のビクセルに対して大規模なエラーを引き起こす。このように、従来の カラー捕間画像に対しては良好に遂行可能な圧縮アルゴリズムでも、単一チップ カラーセンサからの非補間画像データに対して直接適用された場合には、その本 来の性能を発揮できなかった。

主題の圧縮方法に用いられるデータ再編成を完全に評価するため、第４図の３Ｇ 　ＣＦＡ補間ブロック１１のフローチャートを第５図に示す。輝度エツジにおけ る色エツジアーティファクト（色結合）は、赤及び青信号を直線補間する代わり に色信号（赤及び青）−輝度信号（緑）比を補間することによって、最小化され る。

欠落した緑ピクセルは、ブロック２１内において次式により補間される：ＣＦＡ ：　ＧＩ ＧＭｉｓｓ　＝　Ｍｉｓｓｉｎｇ　Ｇｒｅｅｎ　ＰｉｘｅｌＧに こで、ＧＭｉｓｓ　−０，２１８（Ｇ１＋０６）−０，５６３（Ｇ２＋Ｇ５）＋ ０．８４４　（Ｇ３＋Ｇ４） フィルタ係数は、補間縁ピクセルの効果的ＰＳＦ　（点ひろがり関数）が実際の 緑ビクセルのＰＳＦに等しくなるように選択される。実行を簡略化するため、こ れらのフィルタ係数を互いに近似の値とし得る。

線形一対数変換はブロック２２内で行われ、赤チャンネル水平色補間は、次式に よってブロック２４により実行される：ＣＦＡ：　ＲＩ　Ｒｍｉｓｓ　Ｒ２ ここで、Ｒｍｉ　ｓｓ−欠落水平赤ビクセルｌｏｇ　（Ｒｍｉｓｓ）−ｌｏｇ　 （ＧＲｍｉｓｓ）＋０、５＊　（（ｌｏｇＲｌ−１ｏｇＧ１）　＋（１ｏｇＲ２ −１ｏｇＧ２）） 赤チャンネル垂直色褪間式は、ブロック２６内で次式にて処理される：ＣＦＡ： 　ＲＩ Ｒｍｉｓｓｌ ｍ１ｓｓ２ ｍ１ｓｓ３ ここで、　ｌｏｇ　Ｒｍｉｓｇｌ−１ｏｇ　（ＧＲｍｉｓａｌ）　十０．７５　 ｌｏｇ　（Ｒ１／Ｇｌ）＋ ０．２５　ｌｏｇ　（Ｒ２／Ｇ２） １ｏＨＲｍｉｓｓ２−１ｏｇ（ＧＲｍｉｓｓ２）　十０．５１ｏｇ　（Ｒ１／Ｇ ｌ）＋ ０．５１ｏｇ　（Ｒ２／Ｇ２） ｌｏｇ　Ｒｍｉｓｓ３＝１ｏｇ（ＧＲｍｉｓｓ３）　十０．２５　ｌｏｇ　（Ｒ １／Ｇｌ）→−０，７５ｌ　ｏｇ　（Ｒ２／Ｇ２）である。

ＧＲｍｉｓｓｌが欠落赤ビクセルにおける実際の緑ピクセル値であり、Ｇ１及青 チヤンネル処理も、赤チャンネルの場合と同じ方法ステップを採用し、これが描 かれており、このブロック４０には本発明に掛かるカメラ処理及び圧縮部の好適 な実施例が組み込まれている。ブロック４１への入力は、第１Ｉ！ｉ！Ｉにおけ るＡ／Ｄ変換器３２からのＣＦＡ画像データ９である。画像ビクセルパターンを 表す画像データは、３個の色面４２．４４及び４６に分離される。面４２は１２ ８゜Ｘ７６８Ｘ８ビツトの緑アレイであり、面４４は６４０Ｘ２５６Ｘ８ビツト の赤アレイであり、面４６は６４０Ｘ２５６Ｘ８ビツトの青アレイである（「８ 」はピクセル毎のビット数である）。

ブロック４１からの各ビクセル面はブロック４８へ向い、ここで欠落縁ビクセル が補間される。加えて、１　ｏｇＲ／Ｇｍｉ　ｓ　ｓ及びｌｏｇＢ／Ｇｍ１ｓｓ 値が演算される。これは、対数変換を行うための索引テーブル及び周知の方程式 １゜（１／３）−１６の関係を用いて、Ｌ　スペースまたは他の均一強度スペー スに変換される。ここで、Ｙｎは基準白用のＹの値である。索引テーブルは、ブ ロック４０のデジタル処理部におけるソフトウェア内で実行される。

ブロック５２は、面４２．４４及び４６に対応する３個の処理面５４．５６及び ５８を表している。適用可能（順応性）不連続コサイン変換アルゴリズム等を用 いた圧縮作用６１は、ブロック５２からの３個の処理後位置で行われる。信号は 、圧縮された後、ブロック６２に示すように格納（または伝送）される。

再生時または伝送された圧縮画像受信時、圧縮信号は第７図に示される各ステッ プにて処理される。第７図は、第２図のブロック７５により実行される機能を表 す。伸張処理はブロック６８にて実行される。欠落した緑、赤及び青の各ピクセ ルはブロック７１内で補間される。ブロック７１は、ブロック７２に示す３個の 面各々に対するカラー画像データを構成する。ブロック７２からの３個の面は、 画像を表すために約３．９メガバイトのデータを使用する。

要約すると、欠落縁ビクセルはまずＩＯｇＢ／Ｇｍ１ｓｓ及びｌｏｇＲ／Ｇｍ１ ｓｓを演算できるように補間され、原非補間緑ビクセルはノイズ感応性が均一に 分布するよっにＬ　スペースに変換される。色褪間はｌｏｇＲ／Ｇ及びｌｏｇＢ ／Ｇを使用するので、クロミナンス情報の圧縮は、再生後の補間に色アーティフ ァクトが導入されないよう、この色相比で行われることが好ましい。Ｌ　スペー スへの変換は、２５６Ｘ８−２にビット索引テーブルを用いて行うことができる 。１　ｏｇＲ／Ｇｍｉ　ｓ　ｓまたは１ｏｇＢ／Ｇｍ１ｓｓは、２５６Ｘ８にビ ット索引テーブル及び−の減算処理（１ｏｇＡ／Ｂ＝ｌｏｇＡ　１ｏｇＢ）を用 いることで実行できる。圧縮作用は、３個の別個のファイルに対して働く。即ち 、非補間緑ビクセル、及び２個の小規模な１　ｏ　ｇＲ／Ｇｍ　ｉ　ｓ　ｓ及び ＩｏｇＢ／Ｇｍ１ｓｓの各ファイルである。再生処理に際しては、まず伸張が行 われる。次いで緑ピクセルがＬ　スペースから線形スペースへと変換され、補間 され、そして欠落赤及び青ピクセル補間作用が実行されるようにｌｏｇスペース に変換される。

第８図に、圧縮機能６１のためのハードウェア構成を示す。

圧縮器６１°は、ブロックフォーマツタ１１６において第６図のブロック５２か らの３個のデジタル画像入力レコードＮＪを受取り、画像をブロックＩ　（ｘ。

対応ブロックＴ（ｉＳｊ）が発生する。２−Ｄ　ＤＣＴは周知の処理（例えば米 例えば、係数のブロックの対角ｍｌ（斜め）に沿ったジグザグ走査を用いて行わ れるために量子化係数部１２６（？）へ伝送される。この代わりに、可変量子化 を採用することも可能である。変換係数Ｔ　（ｋ）は、次式のように、規格化要 素Ｎ（ｋ）で各変換係数を割り算することにより規格化される。

ＴＮ　（ｋ）−Ｔ　（ｋ）／Ｎ　（ｋ）二こで、ＴＮ　（ｋ）は規格化された変 換係数値である。規格化要素Ｎ　（ｋ）は、入力表示パラメータとして受信する 規格化アレイ発生器３３により与えられる。

これは、ブロック中に画像詳細が存在している状態での量子化ノイズの可視性に 基づく。規格化された係数ＴＮ　（ｋ）は、ブロック１２６で量子化され、量子 化係数ＴＮ　（ｋ）が生成される。ブロック１２６からの量子化係数は、ｌｕｆ ｆｍａｎ及びｒｕｎ−１ｅｎｇｔｈコード化部１２８において最小重複（冗長） コード化図を用いてコード化され、コード値ＣＭ　（ｋ）が生成される。現在に おいて好適なコード化図は、一連のゼロマグニチュード係数のためのｒｕｎ−１ ｅｎｇｔｈ＝＋−ド化を持つＨｕ　ｆ　ｆｍａｎコードである。Ｈｕ　ｆ　ｆｍ ａｎ及びｒｕｎ−Ｉｅｎｇｔｈコード化は当該技術分野において周知であるので 、このコード化処理に関する詳細はここでは省く。コード化係数は、第１図の電 子カメラにおけるデジタル記録ブロック５０に伝送され、記録される。

第９図において、逆圧縮器６８°は、第８図の圧縮器６１°により行われた圧縮 作用を逆転し、デジタル画像データを再生する。コード値ＣＶ　（ｋ）は、解読 係数ブロック１３０の入力に伝送され、ここで規格化係数ＴＮ　（ｋ）が生成さ れる。規格化係数ＴＮ　（ｋ）は、非規格化値Ｎ−１（ｋ）により分割すること で非規格化される。非規格化値Ｎ−１（ｋ）は、非規格化係数Ｔ　（ｋ）を生成 するために送信器内で使用される規格化アレイＮ　（ｋ）の逆（数）である。こ の他、変換係数は、それに規格化係数Ｎ　（ｋ）を乗算することによっても非規 格化される。

逆規格化アレイ発生器３４は、信号Ｎ−１（ｋ）を発生する。

再構成係数値Ｔ　（ｋ）の１次元ストリングはブロック１３６内で２次元信号ブ ロックＴ（ｉ、ｊ）に再フォ−マツトされ、係数ブロックはブロックＤＣＴ−１ １３８内で画像値１　（ｘ、ｙ）に逆変換される。最後に、画像値ブロックはブ ロック１４０内でデジタル画像Ｉに再フォ−マツトされる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、これに限らず本発明の本質的 精神を逸脱することなく種々の変更、改良が可能である。従って、以下の特許請 求の範囲の項に、本発明の真の範囲に属するこれらすべての変更及び改良を記し た。

ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　７ ＦＩＧ、　５ 国際調査報告 １４１１１＾−−”−Ｔｌ（”〒ＩｉＨ：　０ｎｌＱＡｈ６１国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．以下の各要素を含むことを特徴とするカラーピクセルパターンを圧縮するた めのカラー画像圧縮装置： 前記カラーピクセルパターンを、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の各ピクセ ルから成る３個の色面に形成する形成手段；該形成手段に接続され、緑ピクセル の色面から欠落した緑ピクセルを補間するための補間手段； 前記補間手段からの補間された緑ピクセルを用いてＬｏｇＲ／Ｇ及びＬｏｇＢ／ Ｇを演算する処理手段； 前記形成手段からの非補間緑ピクセルを強度均一スペースへ変換する変換手段； 及び 前記変換手段及び前記処理手段からの信号を圧縮して圧縮カラー画像を生成する 圧縮手段。 ２．請求項１に記載のカラー画像圧縮システムにおいて、前記変換手段はＬ＊ス ペース変換器であることを特徴とする。 ３．請求項１に記載のカラー画像圧縮システムにおいて、前記処理手段は、減算 器に接続されたＬｏｇＢ及びＬｏｇＧピクセル値の索引テーブルを含み、Ｌｏｇ Ｒ／Ｇ及びＬｏｇＢ／Ｇの値は、Ｒ及びＧのＬｏｇ値からＧのＬｏｇ値を減算す ることにより算出されることを特徴とする。 ４．請求項１に記載のカラー画像圧縮システムにおいて、前記圧縮手段は、不連 続コサイン変換型アルゴリズムを使用していることを特徴とする。 ５．電子カメラを含むカラー撮像装置であって、該電子カメラは以下の各要素を 含心ことを特徴とする： 各々が画像データのピクセルを表すと共に検知された入射光強度を表すアナログ 出力信号を発生する、画像検知素子の個別アレイを有する画像検知手段；入射光 ビームを少なくとも３種類の異なる色に分離させるカラーフィルタパターン手段 ； センサアナログ出力信号をデジタル信号に変換する手段；デジタル信号により表 されるピクセルの色に従って、デジタル信号を複数のレコードに分離形成する手 段； 分離カラーレコードを処理及び圧縮する手段；圧縮されたカラーレコードをデジ タル記録または伝送する手段；以下の各要素を含む再生手段； 記録されまたは伝送されたデジタルデータを復活させる手段；圧縮されたカラー レコードを伸張する手段；前記画像検知手段から欠落した色ピクセルを補間する 手段；及び補間されたカラー画像を画像表示または画像印刷を行う装置へ伝送す る手段。 ６．請求項５に記載のカラー撮像装置において、前記処理及び圧縮手段は、不連 続コサイン変換型アルゴリズムを使用することを特徴とする。 ７．請求項５に記載のカラー撮像装置において、前記カラーフィルタパターン手 段は、赤、緑及び青ピクセル画像分節を形成する赤、緑及び青分節を含むことを 特徴とする。 ８．請求項７に記載のカラー撮像装置において、更に、緑ピクセル画像分節を輝 度画像として受け取ると共に、輝度画像を圧縮前に感覚的に均一なスペースへ変 換する手段を含むことを特徴とする。 ９．請求項７に記載のカラー撮像装置において、更に、圧縮前に前記赤及び青ピ クセル画像分節をＲ／Ｇｍｉｓｓ及びＢ／Ｇｍｉｓｓ比の形式に変換する手段を 含むことを特徴とする。 １０．請求項９に記載のカラー撮像装置において、前記Ｒ／Ｇｍｉｓｓ及びＢ／ Ｇｍｉｓ８比変換手段は、Ｒ及びＢの１ｏｇ値からＧのＩｏｇ値を減算すること により該比を求めることを特徴とする。 １１．請求項９に記載のカラー撮像装置において、前記カラーフィルタパターン 手段は、水平線状に配列された３／４輝度ピクセルを含むことを特徴とする。 １２．以下の各要素を含むことを特徴とするカラー撮像手段；出力信号を発生す るカラー画像センサ；センサ出力信号をデジタル化する手段；デジタル化センサ 出力信号を、色に従って少なくとも３個のレコードに分離する手段； データ圧縮前に、前記各レコード中の少なくとも２個を前処理する手段；各レコ ードを独立して圧縮するデータ圧縮手段；及び圧縮されたレコードを格納または 伝送する手段。 １３．請求項１２に記載のカラー撮像装置において、前記一のレコードが高度サ ンプル輝度であり、残りのレコードは分散サンプルされた色であることを特徴と する。 １４．請求項１３に記載のカラー撮像装置において、分散サンプルされたカラー 信号は、カラーピクセルと補間された輝度ピクセルとの比であることを特徴とす る。 １５．以下の各ステップを含むことを特徴とするカラー画像圧縮方法：ａ．多カ ラー画像を少なくとも３個の単一色レコードに分離させるステップ；ｂ．赤及び 緑ピクセル位置に対応する各空間位置における輝度信号値を補間するステップ； ｃ．少なくとも一のレコードをスペース感覚的均一計量に変換するステップ；ｄ ．残りの２個のレコードを、赤及び青ピクセルに対応する空間位置における補間 された輝度信号の関数である２個の色比に変換するステップ；ｅ．変換されたレ コード及び前記２個の色比を個々に圧縮するステップ；ｆ．圧縮されたレコード 及び前記２個の色比を伝送するステップ；ｇ．圧縮されたレコード及び前記２個 の色比を受け取るステップ；ｈ．受け取られた圧縮レコード及び前記２個の色比 を補間して画像データの３個の色面を形成するステップ； ｉ．画像データの前記３個の色面を組合せ表示して多色画像を形成するステッブ ； １６．請求項１５に記載のカラー画像圧縮方法において、前記多色画像は、緑、 赤、及び青のレコードに分離されることを特徴とする。 １７．請求項１６に記載のカラー画像圧縮方法において、前記緑レコードは、ス ペース感覚性均一計量に変換されることを特徴とする。 １８．請求項１７に記載のカラー画像圧縮方法において、前記２個の色比はＬｏ ｇＲ／Ｂｍｉｓｓ及びＬｏｇＢ／Ｇｍｉ８８であることを特徴とする。 １９．請求項１５に記載のカラー画像圧縮方法において、前記伝送ステップを除 去し、前記圧縮レコードを格納するステップがこれに代わることを特徴とする。 ２０．以下の各ステップを含むことを特徴とするカラー画像圧縮方法：ａ．多色 面像を、赤、緑及び青の各面のピクセル値に変換するステップ；ｂ．前記緑面の ピクセル値の輝度組を形成するステップ；ｃ．各々の対応する赤及び青ピクセル 値における欠落緑ピクセル値を補間するステップ； ｄ．空間位置における各赤ピクセル値に対する赤色比を対応する補間された欠落 緑ピクセル値の関数として形成するステップ；ｅ．空間位置における各青ピクセ ル値に対する青色比を対応する補間された欠落緑ピクセル値の関数として形成す るステップ；ｆ．前記輝度値組及び前記形成された赤及び青色比を圧縮するステ ップ；ｇ．前記圧縮輝度値及び前記形成された赤及び青色比を今後使用する時の ために格納しておくステップ； ２１．請求項２０に記載のカラー画像圧縮方法において、更に、以下の各ステッ ブを含むことを特徴とする： 圧縮された輝度値及び形成された赤及び青色比を伸張するステップ；前記伸張さ れた輝度値及び前記形成された赤及び青色比から、欠落した赤、緑及び青ピクセ ル値を補間して、赤、緑及び青面のピクセル値を形成するステップ；及び 結合された赤、緑及び青面のピクセル値を表示して前記多色画像を再構成するス テップ。 ２２．以下の各ステップを含むことを特徴とするカラー画像圧縮方法：ａ．多色 画像を、各々が多色画像の空間位置に対応する緑、赤及び青のピクセル値の面に 変換するステップ； ｂ．赤及び青ピクセルに対応する各空間位置における欠落緑ピクセル値を補間す るステップ； ｃ．各赤ピクセル値とその対応欠落緑ピクセル値との色比を形成するステップ； ｄ．各青ピクセル値とその対応欠落緑ピクセル値との色比を形成するステップ； ｅ．非補間緑ピクセル値を明度スペース計量に変換するステップ；ｆ．前記形成 された明度スペース計量及び前記形成された色比を圧縮するステッブ； ｇ．前記圧縮された形成明度スペース計量及び前記形成色比を今後の使用のため に格納しておくステップ。 ２３．請求項２２に記載のカラー画像圧縮方法において、前記明度スペース計量 は、Ｌ＊スペースであることを特徴とする。 ２４．請求項２２に記載のカラー画像圧縮方法において、前記ステップｇは除去 され、これに代えて以下の各ステップが付加されることを特徴とする：ｈ．前記 圧縮された形成明度スペース計量及び前記形成色比を伝送するステッブ； ｉ．前記圧縮された形成明度スペース計量及び前記形成色比を受け取るステッブ ； ｊ．前記圧縮された形成明度スペース計量及び前記色比を伸張するステップ；ｋ ．前記伸張された明度スペース計量及び前記色比から、赤、緑及び青ピクセル値 の面を形成するステップ； １．前記赤、緑及び青のピクセル値を結合して赤、緑及び青のピクセル値の面を 形成するステップ；及び ｍ．前記形成された面を再構成多色画像として表示するステップ。 ２５．請求項２２に記載のカラー画像圧縮方法において、前記色比は、ＬｏｇＲ ／Ｇｍｉｓｓ値及びＬｏｇＢ／Ｇｍｉｓｓ値として形成されることを特徴とする 。